Závěrečná zpráva grantu 141/2001/B-BIO/PřF

Název projektu:Analýza vývoje kvasinkových kolonií pomocí techniky " microarrays"
Hlavní řešitel:Doc. RNDr. Zdena Palková, CSc.
Spoluřešitelé: Doc.RNDr. Jitka Forstová; Mgr. Martin Kuthan; Mgr. Lucie Mináriková; Mgr. Markéta Ricicová; Vladimíra Haislová; Mgr. David Schlegel
Období řešení:2001-2003
Celková dotace:604 tis. Kč

Souhrn výsledků

Kvasinkové kolonie rostoucí na komplexním pevném médiu produkují amoniak, který funguje jako plynný signál ovlivnující dlouhodobý vývoj kolonií (Palkova et al., Nature 390: 532-536, 1997). Cílem projektu bylo zjistit molekulární zmeny, ke kterým dochází v koloniích pri jejich prepínání z acidické fáze do fáze produkce amoniaku (alkalická fáze). Pro tento cíl jsme využili techniku "mikroarays" v kombinaci s dalšími molekulárne biologickými a bunecnými prístupy.  Zjistili jsme, že prepínání kvasinek Saccharomyces cerevisiae je spojeno s výraznými zmenami genové exprese, naznacujícími paralelní pokles hladiny stresových systému a funkce mitochondrii, prepnutí z mitochondriálního citrátového cyklu na methylglyogylátový cyklus umožnující ekonomictejší využití živin, a k mobilisaci bunecných reserv, a to predevším beta-oxidaci mastných kyselin v peroxisomech.  Dále jsme zjistili významné zmeny v expresi genu kódujících ruzné membránové transportní proteiny, vcetne proteinu potenciálne duležitých pro produkci amoniaku (Ato transportery) [1]. Pro produkci amoniaku jsou duležité aminokyseliny [1,2].  Amoniak pravdepodobne funguje jako "alarm" signál produkovaný kolonií, která jako první detegovala stres vyvolaný snížením zrdoju živin nebo zvýšenou hladinu toxických komponent. Na základe získaných výsledku jsme navrhli modely produkce amoniaku/amonných iontu kvasinkovými koloniemi a modely úcinku amoniaku na kvasinkové bunky kolonií [4].
Dále jsme zjistili, že tvorba a vývoj kolonií kmenu S.cerevisiae isolovaných z prírody se výrazne liší of kmenu laboratorních. Krome jiného, "divoké" kmeny tvorí strukturované kolonie jejichž bunky jsou pokryty velkým množstvím extracelulární matrix. Behem pasážování v laboratorních podmínkách "divoké" kolonie mení morfologii a další vlastnosti a zacínají se podobat hladkým koloniím laboratorních kmenu. Tato adaptace je provázena specifickými zmenami genové exprese [3].
Vybrané presentace podporované cástecne grantovým projektem:
Publikace:
[1] Palkova,Z., Devaux,F., Ricicova, M, Minarikova,L., LeCrom,S., Jacq,C. (2002) Ammonia pulses and metabolic oscillations guide yeast colony development. Mol. Biol. Cell.,  13: 3901-3914.
[2] Zikanova,B., Kuthan M, Ricicova, M, Forstova J, Palkova Z. (2002) Amino acids control ammonia pulses in yeast colonies. Biochem. Biophys. Res. Commun. 294: 962-967
[3] Kuthan,M., Devaux, F., Janderová, B., Slaninová, I, Jacq, C.  &  Palková, Z. (2003) Domestication of wild Saccharomyces cerevisiae is accompanied by changes in gene expression and colony morphology.  Mol. Microbiol. 47: 745–754  
[4] Palková, Z., Vachova L. (2003)  Ammonia signalling in yeast colony formation. Int. Rev. Cytol. 225: 229-272,  review   
Zvané prednášky:
[5] Palková, Z. (2001) Development of yeast colonies: The role of endogenous and exogenous factors. XXth International Conference on yeast Genetics and Molecular Biology, Prague; Yeast 18: S23 (Suppl.)
[6] Palková, Z (2002) Formation and Development of Yeast Colonies, Life within Boundaries: Membranes & Compartments in Biology (3rd EMBL PhD Student International Symposium). November 2002, Heidelberg, (EMBO-YIP lecture)
[7] Palková, Z. (2002) Yeast colonies: A role of apoptosis in long-term development of multicellular structures ?  1st International Meeting on Yeast Apoptosis, October 2002, Braga, Portugal, (EMBO-YIP lecture)
[8] Palková, Z. (2003) Formation and Development of Yeast Colonies, 5th FISV Meeting, October 2003, Rimini, Italy